收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

植物对铅胁迫应答中内源水杨酸的调节作用

赵岩  
【摘要】:随着社会发展、工业化进程以及人类活动的加剧,工业垃圾、汽车尾气等向环境中释放大量的重金属废弃物,致使环境和生态系统受到严重污染。在铅胁迫下植物大分子物质构象发生改变、重要的酶活性丧失、细胞电解质外渗、细胞膜脂过氧化等,最终干扰植物的正常生长和发育,严重时造成死亡。不断增加的证据表明水杨酸在植物对生物和非生物逆境胁迫应答中起着十分重要的调节作用。尽管已有一些证据显示外源施加水杨酸可提高植物对铅胁迫的耐受性,但利用内源水杨酸水平或信号转导改变的突变体研究植物对铅胁迫的应答机理尚未见报道。 本研究采用的植物为拟南芥(Columbia型),包括野生型及其水杨酸信号转导阻断突变体npr1-1、水杨酸缺失的转基因突变体nahG和水杨酸高积累突变体snc1。将6周龄的水培植株随机分为对照组和3个处理组。处理组植株暴露于终浓度分别为50μmol/L、100μmol/L和150μmol/L的硝酸铅溶液,处理7天后收集样品,测定植物的根长、干重、叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、脂质过氧化产物丙二醛含量、叶绿素含量、游离脯氨酸含量等,并通过聚丙烯酰胺凝胶电泳研究SOD、POD和CAT的同工酶表达状况。结果表明,在铅胁迫下四种植株的根长均受到抑制,其中snc1受抑制程度最大,而nahG和npr1-1受抑制程度较野生型的轻。随着铅胁迫浓度增大,植株干物质的积累逐渐减少。从植株形态表型上观察,铅胁迫造成了叶片不同程度的失水、脱绿、萎蔫。其中在低浓度铅胁迫下,水杨酸高积累突变体snc1植株受伤害程度最大,叶片变黄,而水杨酸缺失的突变体nahG和信号转导缺失突变体npr1-1受伤害程度相对较低。与各自对照相比,铅胁迫增加了所有供试植株的SOD和POD活性,且呈剂量-效应关系。其中snc1的两种酶活性最高,尤其是POD活性极显著高于其它植株。随着铅胁迫浓度的增大,CAT活性逐渐降低。三种酶的同工酶表达状况与其溶液测得的酶活性具有较好的一致性。铅胁迫导致植株叶绿素含量降低,其中snc1的降低最为明显,而nahG和npr1-1较野生型的降低幅度小,叶绿素a/b比值的变化趋势与总叶绿素含量一致。铅胁迫增加了叶片内游离脯氨酸含量,其中snc1的增加幅度最大。在铅胁迫下,细胞的脂质过氧化产物丙二醛含量和离子渗透率均大幅度升高,其中snc1最为明显。 总之,本研究表明,在铅胁迫下,水杨酸高积累加剧了植物的氧化胁迫伤害,抑制了植株根的生长和干物质积累;内源水杨酸缺失或信号转导阻断有利于植株对铅胁迫的耐受性,突出的表现是根生长的抑制程度减轻。铅胁迫虽然大幅度地增加了所有供试植株的SOD和POD活性,但不足以清除铅引发的活性氧产生和积累,从而造成膜脂过氧化,其中水杨酸高积累的突变体既表现出高的抗氧化酶活性,又出现最严重的氧化胁迫伤害,这进一步证明SOD或POD可作为重金属胁迫伤害的生物标记。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 谭国栋;何春利;吴敬东;李文忠;贺康宁;;城市污泥堆肥对菠菜生长和土壤环境的影响[J];安徽农业科学;2011年15期
2 熊勇;张振宇;杨青松;;铅胁迫对空心莲子草生长和生理指标的影响[J];安徽农业科学;2011年17期
3 霍改兰;马少华;彭志帆;屈永清;赵锁志;;河套地区小麦重金属含量与土壤质量之间关系研究[J];西部资源;2011年02期
4 陈书琴;童芳;马德庆;周爱佳;路杨;王湄芳;;破罡湖底泥重金属分布特征及潜在生态危害[J];湿地科学;2011年02期
5 郭爱桐;郝津川;李洋;郭平;;长春市土壤微生物群落特征与其影响因素之间的关系[J];中国环境管理丛书;2011年02期
6 张黛静;姜丽娜;张志娟;邵云;李春喜;;ICP-MS/ICP-AES测定小麦穗离体培养籽粒营养元素及重金属含量[J];光谱学与光谱分析;2011年07期
7 田磊;张大文;黄小平;;重金属在珠江口海域两种腹足类动物组织中的分布与累积[J];生态学杂志;2011年07期
8 何桂华;陈晞;孙志成;张彤羽;;应用多元统计技术研究动物体内重金属累积富集及代谢规律[J];现代科学仪器;2011年03期
9 李学刚;袁华茂;许思思;段丽琴;李宁;张默;宋金明;;胶州湾滨海湿地盐渍土壤中重金属的聚集与分散特性研究[J];海洋科学;2011年07期
10 蒋利萍;李晶;宋明江;唐正义;;赤子爱胜蚓对镉、铅富集作用的初探[J];内江师范学院学报;2011年06期
11 杨奇勇;杨劲松;余世鹏;黄标;孙维侠;;不同尺度下耕地土壤Cr含量的空间自相关性分析[J];应用与环境生物学报;2011年03期
12 曹源;仇雁翎;杨晓红;李力;朱志良;赵建夫;程炳宏;陈江;张海燕;姚玉鑫;;南太湖区域表层沉积物中有机氯化合物及重金属污染现状[J];湖泊科学;2011年04期
13 罗慧;范稚莲;莫良玉;张秀玲;;广西矿区植物重金属富集特征[J];南方农业学报;2011年07期
14 陈秀端;卢新卫;赵彩凤;罗大成;;西安市二环内表层土壤重金属空间分布特征[J];地理学报;2011年09期
15 张雷;秦延文;郑丙辉;贾静;雷坤;;环渤海典型海域潮间带沉积物中重金属分布特征及污染评价[J];环境科学学报;2011年08期
16 夏鹏;臧家业;王湘芹;;连云港近岸海域表层沉积物中重金属的地球化学特征及其源解析[J];海洋环境科学;2011年04期
17 林燕萍;胡恭任;于瑞莲;张雪琴;;泉州城市表层土壤重金属的赋存形态及污染评价[J];矿物岩石;2011年02期
18 张丽丽;赵九洲;赵婷婷;余诗文;宋霞;陈娟娟;杨晓婷;韩玉林;;重金属铅和镉对溪荪生理特性的影响[J];湿地科学;2011年02期
19 冯娜娜;高良敏;;煤矿修复区黄豆重金属含量状况及健康风险评价[J];广东农业科学;2011年16期
20 蔡榕硕;白娅舒;;兴化湾表层海水和沉积物中重金属含量的时空变化特征[J];台湾海峡;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 戴军;;法国北部土壤重金属污染特征及其对土壤生物学特征的影响研究[A];第四次全国土壤生物和生物化学学术研讨会论文集[C];2007年
2 顾尚义;王展;;铅锌冶炼废渣对土壤酶活性影响的试验研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
3 王文雄;;牡蛎的重金属超富集:亚细胞分布与解毒机制[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
4 余晓丹;颜崇淮;曹露露;田英;余晓刚;赵丽;刘军霞;周昕;沈晓明;;上海市胎儿期重金属暴露对新生儿神经行为发育的影响[A];中华医学会第十五次全国儿科学术大会论文汇编(上册)[C];2010年
5 蔡友琼;李庆;于慧娟;沈晓盛;毕士川;顾润润;;同一海区不同贝类中重金属含量研究[A];中国海洋湖沼学会中国动物学会贝类学分会第十二次学术讨论会摘要[C];2005年
6 蔡榕硕;白娅舒;;兴化湾海域重金属Cu、Pb、Zn的分布特征及其来源浅析[A];第二届重金属污染监测风险评价及修复技术高级研讨会论文集[C];2008年
7 卢渊;吴江来;李颖;郭金家;程凯;杨江波;郑荣儿;;基于激光诱导击穿光谱技术的土壤泥浆重金属检测分析[A];第二届重金属污染监测风险评价及修复技术高级研讨会论文集[C];2008年
8 李冉;罗健;刘士哲;;不同栽培方式下生物有机肥对小白菜重金属含量影响的研究[A];2008中国设施园艺工程学术年会论文集[C];2008年
9 卢新卫;李晓雪;李俊丽;;西宝高速咸阳段两侧农田土壤重金属含量及污染评价[A];发挥资源科技优势 保障西部创新发展——中国自然资源学会2011年学术年会论文集(下册)[C];2011年
10 郑伟林;罗泽娇;张沙莎;卢星辰;孙强;;山西省小店污灌区重金属垂直分布特征及形态分析[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 Alieu Mohamed Bah(艾留);香蒲耐铬、镉、铅胁迫特异蛋白及生理机制的研究[D];浙江大学;2011年
2 宋立杰;生活垃圾焚烧炉渣特性及其在废水处理中的应用研究[D];同济大学;2006年
3 周鸣;生物淋滤技术去除矿区土壤中的铜、锌、铅研究[D];湖南大学;2008年
4 宛立;锦州湾重金属污染状况及其对菲律宾蛤仔的遗传损伤[D];大连海事大学;2008年
5 陈细香;重金属污染对可口革囊星虫的毒性效应[D];厦门大学;2007年
6 田书磊;垃圾焚烧飞灰重金属热分离工艺及挥发特性研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
7 顾继光;不同作物品种对重金属的积累特性及农产品品质安全[D];中国科学院研究生院(沈阳应用生态研究所);2003年
8 兰明章;重金属在水泥熟料煅烧和水泥水化过程中的行为研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2008年
9 安玲瑶;作物间作对重金属吸收的影响及其机制的研究[D];浙江大学;2012年
10 田冬梅;城市污泥中污染物的化学形态分析研究[D];华东师范大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵岩;植物对铅胁迫应答中内源水杨酸的调节作用[D];沈阳师范大学;2012年
2 曾元元;长江三角洲地区小羽藓属植物重金属含量的时空变化及其对环境的指示[D];上海师范大学;2011年
3 王艳娜;重金属铅(Pb)危害龙眼的研究[D];福建农林大学;2008年
4 崔妍;芦苇对湿地中重金属吸收的研究[D];大连海事大学;2005年
5 朱英;东平湖重金属污染物分布特征及其存在形态的研究[D];山东大学;2005年
6 张丹;贵州主要药材基地土壤及中药材重金属污染状况调查研究[D];贵州师范大学;2006年
7 张国伟;河道底泥制备陶粒的研究[D];东华大学;2007年
8 刘红;污泥在水泥窑中焚烧处理的基础问题研究[D];北京工业大学;2008年
9 孙雅辉;太湖百渎港湿地沉积物重金属空间变异及评价[D];南京林业大学;2010年
10 施尧;磷基材料钝化修复重金属Pb、Cu、Zn复合污染土壤[D];上海交通大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 潘廷祥;重金属:唯有“源头”治污染[N];中国有色金属报;2011年
2 本报记者 李建东;重金属超标,都是污染惹的祸?[N];中国食品报;2011年
3 对话人 本报编辑 丁汀 本报记者 王君平 尹世昌;香港内地,标准为何不一[N];人民日报;2011年
4 记者 陈勇;重金属与微生物的危害到底有多大?[N];杭州日报;2011年
5 黄敏;能过滤水中重金属,香蕉皮有神奇功效[N];新华每日电讯;2011年
6 特约点评 董琳;化妆品重金属含量没问题[N];中国质量报;2003年
7 记者  王芬兰;70只农产品接受“体检”[N];苏州日报;2006年
8 本报记者 周倜;重金属超标烟仍在卖[N];苏州日报;2010年
9 中化化肥公司高级顾问、中国农业科学院土肥所 林葆;化肥重金属含量比有机肥少得多[N];农资导报;2005年
10 本报记者 裴立英;北京蔬菜 重金属含量是否超标[N];中国消费者报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978